DIPLOMARBEIT. Realisierung einer Citrix Xen- App- Terminalserverumgebung. Herr Ing. Alexander Mestl. Mittweida, 2012

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1 DIPLOMARBEIT Herr Ing. Alexander Mestl < Realisierung einer Citrix Xen- App- Terminalserverumgebung Mittweida, 2012

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3 Fakultät Elektro- und Informationstechnik DIPLOMARBEIT Realisierung einer Citrix Xen- App- Terminalserverumgebung Autor: Herr Ing. Alexander Mestl Studiengang: Informationstechnik Seminargruppe: KI08w2wNA Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. Wilfried Schmalwasser Zweitprüfer: Dr.-Ing. Jörg Krupke Einreichung: Mittweida, Verteidigung/Bewertung: Mittweida, 2012

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5 Bibliografische Angaben: Mestl, Alexander: Realisierung einer Citrix XenApp-Terminalserverumgebung viii, 65, X S. Mittweida, Hochschule Mittweida (FH), University of Applied Sciences, Fakultät Elektro- und Informationstechnik, Diplomarbeit, 2012 Referat: Diese Diplomarbeit beschreibt die Realisierung einer Terminalserverumgebung für ein Industrieunternehmen mit ca. 400 Usern. Mit diesem Rechenzentrum ist es möglich, einer großen Anzahl von Benutzern einfach und kostengünstig IT-Anwendungen zur Verfügung zu stellen. Die Arbeit beleuchtet die Auswahl der Virtualisierungsplattform und der verwendeten Hardund Software ebenso wie den laufenden Betrieb und die Wartung der Serverfarm.

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7 Inhalt Inhalt... i Abbildungsverzeichnis... iv Tabellenverzeichnis... vi Abkürzungsverzeichnis... vii 1 Einleitung Motivation Zielsetzung Kapitelübersicht Analyse der Aufgabenstellung Ausgangssituation Aufgabenstellung durch Geschäftsführung Abgrenzung der Aufgabenstellung Servervirtualisierung XenApp-Terminalserver Einrichten und Inbetriebnahme XenApp-Terminalserver Laufender Betrieb und Wartung Grundlagen IT-Outsourcing/Insourcing Outsourcing Insourcing Servervirtualisierung Unterscheidung der Virtualisierung nach dem Hypervisor Paravirtualisierung Beschreibung ausgewählter Virtualisierungslösungen VMware vsphere Citrix XenServer Microsoft Hyper-V Anwendungsbereitstellung mit XenApp von Citrix Varianten der Bereitstellung Hinweise zur Lizenzierung von XenApp Ausgewählte Elemente einer XenApp-Serverfarm Inhalt i

8 Datenspeicher Zonen und Datensammelpunkte Webinterface AppCenter Speichersysteme Network Attached Storage Storage Area Network Diskussion der Lösungsansätze Servervirtualisierung Virtualisierung der XenApp-Server: ja oder nein? Gegenüberstellung der Virtualisierungslösungen Leistungsfähigkeit Managementmöglichkeiten Kosten Stabilität des Herstellers Zusammenfassung Layout der XenApp-Serverfarm Anzahl der XenApp-Server Anwendungsbereitstellung Einsatz des Citrix Provisioning Servers: ja oder nein? Zusammenfassung Auswahl des Speichersystems Beschreibung der Lösung Hardware und Virtualisierungsplattform XenServer-Hosts Speichersystem SAN-Komponenten Verkabelung XenApp-Server Datenspeicher EYSVCX Erstellen des Golden Image Ausrollen der XenApp-Server Konfiguration mit Registry-Settings und Gruppenrichtlinien Registry-Settings Gruppenrichtlinien Administration mit dem AppCenter Veröffentlichen einer Anwendung Ändern der Anwendungseigenschaften Spiegeln und Beenden von Usersitzungen ii Inhalt

9 5.2.6 Installationen ohne neues Golden Image Ergebnis und Ausblick Ergebnisse Ausblick und Verbesserungspotenziale Index Literatur Anlagen Anlagen, Teil 1 Gruppenrichtlinien... I Anlagen, Teil 2 Registry-Tuning... VII Eidesstattliche Erklärung Inhalt iii

10 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 - Hypervisor-Typen... 6 Abbildung 2 - Betriebssystem mit VMI und Funktionsbibliotheken... 8 Abbildung 3 - Zugriff auf das Webinterface über den Internet Explorer Abbildung 4 - Applikationsübersicht einer Farm im AppCenter Abbildung 5 - Prinzipskizze NAS Abbildung 6 - Prinzipskizze SAN Abbildung 7 - Serverkonsole EYSVXN Abbildung 8 - Installation von Firmware-Updates auf einem XenServer-Host Abbildung 9 - Grafische Oberfläche der Storwize V7000 (Übersicht) Abbildung 10 - Verkabelung SAN Abbildung 11 - Serverpool "XenServer 6" im XenCenter Abbildung 12 - Neue virtuelle Maschine: Auswahl des Templates Abbildung 13 - Neue virtuelle Maschine: Installationsmedium Betriebssystem Abbildung 14 - Installation XenApp Abbildung 15 - XenApp Lizenzinformation Abbildung 16 - XenApp-Konfiguration, 1. Schritt Abbildung 17 - Datensammelpunkt-Konfiguration XenApp Abbildung 18 - Neue virtuelle Maschine: Zusammenfassung Applikationsserver Abbildung 19 - Installationsdaten Nitro PDF Reader Abbildung 20 - Installations-Cmd: Nitro PDF Reader iv Abbildungsverzeichnis

11 Abbildung 21 - Applikationsserver-Konfiguration XenApp Abbildung 22 - Auszug aus dem Registry-Tuning Abbildung 23 - U_CTX-Usr-Settings im Citrix-Policy-Editor Abbildung 24 - U_CTX-Usr-Settings als HTML-Export im Internet Explorer Abbildung 25 - C_CTX-ICA&RDP-Settings als HTML-Export im Internet Explorer Abbildung 26 - Erstellen einer neuen veröffentlichten Anwendung Abbildung 27 - Veröffentlichte Anwendung: einzelnes Programm (1) Abbildung 28 - Veröffentlichte Anwendung: einzelnes Programm (2) Abbildung 29 - Eigenschaften einer veröffentlichten Anwendung Abbildung 30 - Eigenschaften einer Anwendung: Serverliste Abbildung 31 - Vorbereiten des Spiegelns, unten die Prozessliste Abbildung 32 - Auslastung EYSVCX05: Zeitraum eine Woche, inkl. Reboot Abbildungsverzeichnis v

12 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 - Gegenüberstellung der Plattformen Tabelle 2 - Benötigte Server Tabelle 3 - Technische Daten XenServer-Hosts Tabelle 4 - Hostnamen und IP-Adressen XenServer-Hosts Tabelle 5 - Servernamen und IP-Adressen XenApp-Server Tabelle 6 - Installierte Anwendungen vi Tabellenverzeichnis

13 Abkürzungsverzeichnis CIFS Common Internet File System DAS Direct Attached Storage DDR3 Double Data Rate 3 DEP Data Execution Prevention DIMM Dual Inline Memory Module DMZ Demilitarisierte Zone DNS Domain Name System ERP Enterprise Resource Planning GPO Group Policy Object HBA Host Bus Adapter ICA Independent Computing Architecture iscsi Internet Small Computer System Interface ISDN Integrated Services Digital Network KVM Keyboard-Video-Mouse LAN Local Area Network MMC Microsoft Management Console MPLS Multiprotocol Label Switching NAS Network Attached Storage NC Network Computer NFS Network File System NIC Network Interface Card NTP Network Time Protocol RAID Redundant Array of Independent Disks SAN Storage Area Network SAS Serial Attached SCSI (SCSI = Small Computer System Interface) S-ATA Serial ATA (ATA = Advanced Technology Attachment) SFP Small Form-Factor Pluggable SID Security Identifier SMB Server Message Block TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol VDI Virtual Desktop Infrastructure VLAN Virtual Local Area Network VMI Virtual Machine Interface Abkürzungsverzeichnis vii

14 VMM VPN WSUS Virtual Machine Monitor Virtual Private Network Windows Server Update Services viii Abkürzungsverzeichnis

15 1 Einleitung Das Kapitel Einleitung will einen Überblick über die Aufgabenstellung, die diesem Projekt zugrunde lag, und der Kapitelstruktur dieser Arbeit liefern. 1.1 Motivation Ein Unternehmen ohne zeitgemäße IT-Infrastruktur ist schon seit Langem nicht mehr denkbar. Um das Ziel einer funktionellen Unternehmens-IT zu erreichen, gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten zu treffende Entscheidungen können zum Beispiel sein: Standardsoftware/Eigenentwicklungen, Outsourcing 1 ja/nein oder die Art der Vernetzung bei mehreren Standorten. In meiner beruflichen Tätigkeit in der IT-Abteilung des Automobilzulieferbetriebes Eybl Austria GmbH war bzw. bin ich des Öfteren mit derartigen Fragestellungen konfrontiert. Die in letzter Zeit wohl bedeutendsten Entscheidungen mussten getroffen werden, als unsere Abteilung den Auftrag erhielt, nach einigen Jahren Betrieb bei einem Outsourcer wieder ein eigenes Rechenzentrum aufzubauen und die Betriebsverantwortung zu übernehmen. 1.2 Zielsetzung Diese Diplomarbeit beschreibt den Aufbau eines Rechenzentrums für ein Industrieunternehmen. Nach mehreren Jahren IT-Betrieb bei einem Outsourcing-Dienstleister hatte die Eybl Austria GmbH keine entsprechende Hardware im Haus und so musste (bzw. konnte) das neue Rechenzentrum von Null an aufgebaut werden. Es wird daher sowohl die Hardware als auch die Software und die Auswahl der verwendeten Produkte beschrieben. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist Servervirtualisierung, eine Technologie, die immer wichtiger wird und immer mehr Möglichkeiten bietet. Im geplanten Rechenzentrum sollen nahezu ausschließlich virtualisierte Server eingesetzt werden, daher werden die bekanntesten zur Verfügung stehenden Plattformen angeführt und verglichen. Bereits seit dem Beginn des Betriebs beim ehemaligen Outsourcing-Partner verwendet unsere Firma Produkte der Firma Citrix zur Bereitstellung von Anwendungen und setzt flächendeckend Network Computer (NC) 2, auch als Thin Clients bezeichnet, ein. Aufgrund der vorhandenen NCs und der insgesamt guten Erfahrungen mit dieser Art der An- 1 Unter Outsourcing versteht man das Auslagern von Unternehmensaufgaben, siehe Kapitel Ein NC ist ein für den Betrieb mit Terminalservern spezialisierter Computer mit minimaler Hardware- Ausstattung, vgl. /Wiki2009/ Einleitung 1

16 wendungsbereitstellung stand der weitere Einsatz von Citrix außer Frage; das früher als Citrix Presentation Server bekannte Produkt zum Bereitstellen von Anwendungen wurde mittlerweile in XenApp umbenannt. Daher sind das Einrichten und der Betrieb der neuen XenApp-Farm der zweite große Themenkomplex in dieser Graduierungsarbeit. 1.3 Kapitelübersicht Diese Arbeit besteht aus sechs Kapiteln. Nach der Einleitung in diesem Abschnitt (Kapitel 1) folgt in Kapitel 2 die Beschreibung des Istzustandes vor Projektbeginn und der Aufgabenstellung bzw. deren Umfang. Kapitel 3 trägt die Überschrift Grundlagen. Hier werden die verwendeten Technologien aufgelistet und beschrieben. In Kapitel 4 erfolgt die Diskussion der verschiedenen Lösungsmöglichkeiten, die sich aus den Grundlagen in Kapitel 3 ergeben. Dazu werden sie gegenübergestellt und bewertet, um die Entscheidung für oder gegen eine Variante zu untermauern. Kapitel 5 beinhaltet die Beschreibungen der ausgewählten Hard- und Software, die wichtigsten Parametrierungen sowie die entwickelten Workflows (z. B. für das Ausrollen der Server). Abschließend werden in Kapitel 6 die Ergebnisse dieser Diplomarbeit zusammengefasst. Darüber hinaus wird ein Ausblick auf den zukünftigen Betrieb des Rechenzentrums geliefert. 2 Einleitung

17 2 Analyse der Aufgabenstellung Dieses Kapitel beschreibt die Ausgangssituation zu Beginn dieses Projekts und die Aufgabenstellung durch die Geschäftsführung. Es wird weiters erläutert, womit sich diese Diplomarbeit auseinandersetzt und womit nicht. 2.1 Ausgangssituation Die Eybl Austria GmbH hat seit dem Jahr 2004 den Betrieb ihres Rechenzentrums ausgelagert. Dieses Rechenzentrum wird von einem Outsourcing-Dienstleister in Wien betrieben und versorgt alle Standorte der ehemaligen Eybl-Gruppe (mittlerweile Teil des Automobilzulieferkonzerns Prevent /Prev2010/), das sind zwei Werke in Österreich, drei in Ungarn und zwei in Rumänien. In der Zwischenzeit sind außerdem aufgrund von weiteren Übernahmen durch Prevent jeweils ein Werk in Österreich und eines in Deutschland dazugekommen. Das Rechenzentrum besteht aus einer Citrix-Farm mit 16 Windows-Servern, einer IBM iseries und verschiedenen weiteren Windows-Servern (Fileserver, Printserver, Mailserver, Domaincontroller, ). Sämtliche Server laufen auf dem Betriebssystem Windows Server 2003, die IBM iseries ist ein Modell 520+ mit Betriebssystem i5/os Version 5 Release 4 (V5R4). Die Anbindung der Standorte erfolgt über MPLS-Verbindungen 3 (MPLS = Multiprotocol Label Switching) mit ISDN-Backups 4 (ISDN = Integrated Services Digital Network). 2.2 Aufgabenstellung durch Geschäftsführung Durch die Geschäftsführung der Eybl Austria GmbH wurde in Absprache mit der Prevent- Konzernzentrale entschieden, die auslaufenden Outsourcing-Verträge nicht mehr zu verlängern und stattdessen die IT durch Eybl wieder selber zu betreiben. Es gilt also, am Standort Krems ein neues Rechenzentrum aufzubauen, welches die bisher an Wien angebundenen Standorte mit folgenden Diensten weiterhin versorgt: 3 MPLS ist ein Verfahren zur verbindungsorientierten Übertragung von Datenpaketen, siehe dazu /Boro2002/ S. 821 ff. 4 ISDN ist ein Standard für digitale Telekommunikationsnetze, für Dienste am ISDN-Anschluss siehe /Wink2010/ S. 65 Analyse der Aufgabenstellung 3

18 Betrieb des ERP-Systems XPPS (ERP = Enterprise Resource Planning), der Buchhaltung und der Zeiterfassung auf einer IBM iseries Bereitstellung eines Windows-Umfelds mit den gängigen Office-Anwendungen, File- und Printservices, Domainservices und Active Directory Betrieb der Lotus-Notes-Groupware für , Kalender, Projektdatenbanken und Schwarze Bretter Betrieb von Spezialsoftware für z. B. Betriebsdatenerfassung der Weberei Krems Dabei soll das Rechenzentrum zwar dem aktuellen Stand der Technik entsprechen, bestehende Geräte (im Wesentlichen die zahlreichen NCs und Drucker) und Software- Lizenzen aber so effizient wie möglich weiterverwendet werden. 2.3 Abgrenzung der Aufgabenstellung Die in Worten zwar relativ einfach zu beschreibende, in der Durchführung aber sehr komplexe Aufgabenstellung aus 2.2 wurde in mehrere Teilprojekte aufgeteilt. Das ausgewählte Teilprojekt (und damit diese Graduierungsarbeit) umfasst folgende Bereiche: Servervirtualisierung Es ist zu untersuchen, ob für die XenApp-Server in diesem Rechenzentrum virtualisierte Maschinen zum Einsatz kommen können, und wenn ja, welche Virtualisierungsplattform dafür prädestiniert ist. Auf Basis dieser Entscheidung sind in weiterer Folge die einzelnen Server oder die Virtualisierungshosts sowie eventuell notwendige Storagesysteme zu spezifizieren XenApp-Terminalserver Einrichten und Inbetriebnahme Für das neue Rechenzentrum soll eine Serverfarm auf Basis des Betriebssystems Windows Server 2008 R2 und der aktuellen Version XenApp 6.5 konzipiert und implementiert werden. Dabei sollen Szenarien zum identen Einrichten aller Farm-Server verglichen und die gewählte Art des Ausrollens nachvollziehbar dokumentiert werden. Das Einrichten des VPN-Zugangs (VPN = Virtual Private Network) über ein Citrix Secure Gateway oder Access Gateway ist nicht Teil der Aufgabenstellung XenApp-Terminalserver Laufender Betrieb und Wartung Softwareprodukte unterliegen einer ständigen Weiterentwicklung, was sich in laufend erscheinenden Updates bzw. neuen Releases auswirkt. Um Probleme mit Benutzerprofilen und inkonsistente Daten zu vermeiden, sollten in einer Server-Farm die Anwendungen auf allen Servern identisch sein. Dazu sind Richtlinien zum Installieren von neuen Anwendungen und/oder Updates auszuarbeiten und nachvollziehbar festzuhalten. 4 Analyse der Aufgabenstellung

19 3 Grundlagen In diesem Kapitel werden die in dieser Arbeit verwendeten Verfahren und Technologien grundlegend beschreiben. Vor allem das Kapitel 4 Diskussion der Lösungsansätze baut auf diesen Beschreibungen auf. 3.1 IT-Outsourcing/Insourcing Die strategische Entscheidung, die bestehende Partnerschaft mit einem Outsourcing- Dienstleister nach einigen Jahren zu beenden und den IT-Betrieb wieder in das eigene Unternehmen zurückzuholen, wurde durch das Management getroffen. Daher werden in dieser Arbeit Outsourcing und Insourcing nicht gegenübergestellt und bewertet, sondern es folgen an dieser Stelle lediglich Begriffsdefinitionen und Beschreibungen Outsourcing Outsourcing bzw. Auslagerung bezeichnet in der Ökonomie die Abgabe von Unternehmensaufgaben und -strukturen an Drittunternehmen. /Wiki2012/ Im Kontext des IT- Outsourcings ist damit gemeint, den kompletten IT-Betrieb eines Unternehmens, oder aber auch nur Teile davon, von einem externen Dienstleister zu vereinbarten Bedingungen über einen festgelegten Zeitraum erbringen zu lassen. Im konkreten Fall der Eybl Austria GmbH betrieb der Dienstleister an seinem Standort in Wien ein Rechenzentrum, war für dessen laufenden Betrieb verantwortlich (Sicherheit, Energieversorgung, Software-Updates) und hatte die Netzwerkanbindung an die Eybl- Standorte zur Verfügung zu stellen. An den Standorten selbst war (und ist) Eybl- Personal für die lokalen Geräte und Netzwerke zuständig. Merkmale des Outsourcings sind die Konzentration auf das Kerngeschäft des jeweiligen Unternehmens ( Do what you can do best outsource the rest. ) und damit Verzicht auf eigene speziell qualifizierte Mitarbeiter. Der Umfang der bereitgestellten Dienstleistung (z. B. Speicherplatz) kann an verschiedene Unternehmenssituationen angepasst werden ( on demand ), damit muss nicht in Maschinen bzw. Ausstattungen investiert werden, deren Auslastung nicht gesichert ist. /Wiki2012/ Insourcing Vereinfacht ausgedrückt, bedeutet Insourcing das Gegenteil von Outsourcing, d. h. also ein Unternehmen erbringt alle für seinen Betrieb relevanten (Stabs-)Funktionen selbst. Holt man zu einem früheren Zeitpunkt ausgelagerte Bereiche zurück, spricht man auch von Backsourcing. Grundlagen 5

20 Für Insourcing spricht vor allem das Vermeiden von Abhängigkeiten gegenüber externen Dienstleistern: die Qualität der vom Dienstleister erbrachten Services kann kaum beeinflusst werden und viele Unternehmen haben außerdem Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit bzw. des Schutzes des eigenen Know-Hows. 3.2 Servervirtualisierung Mit Techniken der Virtualisierung (im Kontext dieser Arbeit) kann man mehrere Betriebssysteme oder Instanzen eines Betriebssystems auf einem leistungsfähigen Computer (dem Host) nebeneinander betreiben, um so die Anzahl der physischen Maschinen und damit Platz- und Energiebedarf sowie Wartungsaufwand zu verringern. Dieses Prinzip wird bei IBM-Produkten der Midrange- und Mainframeklasse seit mehr als 40 Jahren eingesetzt, in der PC- und Serverwelt erlangt es erst seit einigen Jahren einen immer größeren Stellenwert. Die virtuellen Maschinen sind nicht mehr an die Hardware gebunden, d. h. beim Wechsel auf andere/neue Hosts ist keine Neuinstallation erforderlich. Die virtuellen Maschinen können zum Portieren (oder auch für Sicherungen) einfach kopiert werden bzw. bei professionellen Virtualisierungslösungen je nach Bedarf zwischen zusammengefassten Hosts verschoben werden Unterscheidung der Virtualisierung nach dem Hypervisor Die Umgebungen für die Gastbetriebssysteme, die Guests, werden durch den sogenannten Hypervisor 5 geschaffen und bereitgestellt. Dabei unterscheidet man zwei Typen wie in Abbildung 1 dargestellt. Abbildung 1 - Hypervisor-Typen Der Typ-1-Hypervisor, auch als VMM (Virtual Machine Monitor) bezeichnet, muss mehrere Kopien der tatsächlich vorhandenen Hardware, die virtuellen Maschinen, unterstüt- 5 Hypervisor: Hyper, griechisch für über, Visor vom lateinischen videre für sehen Überwacher, Aufseher 6 Grundlagen

21 zen. Er ist in diesem Szenario das einzige Programm, welches im Systemmodus 6 (kernel mode) direkt auf der Hardware läuft (Bare-Metal-Virtualisierung oder Vollvirtualisierung). Die virtuellen Maschinen laufen als Prozesse im Benutzermodus (user mode) und den darauf aufgesetzten Betriebssystemen wird vorgegaukelt, sie liefen im Systemmodus (virtueller Systemmodus). Setzt eines dieser Gastbetriebssysteme einen der privilegierten Befehle ab, die nur im Systemmodus erlaubt sind, wird auf CPUs mit Virtualisierungstechnologie (seit 2005 von Intel als VT bzw. von AMD als Pacifica oder AMD-V verfügbar) in den Kern gesprungen, der Befehl analysiert und entsprechend des Analyseergebnisses ausgeführt bzw. seine Ausführung emuliert. /Tane2009/ S. 664 Ein Beispiel für einen Typ-1-Hypervisor ist Xen für Intel-VT-/AMD-Pacifica-Prozessoren. Der Typ-2-Hypervisor ist ein Benutzerprogramm, das auf einem beliebigen Betriebssystem läuft und die virtuelle Maschine für das Gastbetriebssystem erzeugt. Die im Gastbetriebssystem laufenden Prozesse werden zur Laufzeit durch den Hypervisor überwacht: Befehle im Benutzermodus werden auf der realen Maschine ausgeführt, genauso wie die Befehle aller anderen Prozesse, die auf diesem Host laufen. Privilegierte Befehle werden durch Routinen des Hypervisors ersetzt und von diesen emuliert. Die reale Hardware führt damit nie Systembefehle aus einem Gastbetriebssystem aus. /Tane2009/ S. 665 VMware Workstation ist ein bekannter Typ-2-Hypervisor (im Gegensatz zu VMware ESXi!) Paravirtualisierung Die bisher vorgestellten Typ-1- und Typ-2-Hypervisoren dienen als Plattformen für nichtmodifizierte Betriebssysteme, d. h. die Betriebssysteme laufen out-of-the-box ohne Veränderungen an ihrem Quellcode auf den virtuellen Maschinen. Ein gänzlich anderer Lösungsweg besteht darin, den Quellcode des Gastbetriebssystems dahingehend zu modifizieren, dass statt privilegierten Befehlen Prozeduren einer Schnittstelle zur Hardware aufgerufen werden. Diese Schnittstelle wird Virtual Machine Interface (VMI) genannt und muss je nach Einsatzgebiet (direkt auf der physischen Hardware oder auf einer virtuellen Maschine) mit einer speziellen Funktionsbibliothek verbunden werden (siehe Abbildung 2). Ein Betriebssystem, aus dem die direkt auf die Hardware zugreifenden Befehle entfernt und durch eine VMI ersetzt wurden, nennt man paravirtualisiert, z. B. VMI Linux, die paravirtualisierte Variante von Linux. /Tane2009/ S Im Systemmodus sind privilegierte Befehle ausführbar und Zugriffe auf alle Speicherbereiche erlaubt typisch für Betriebssystemkerne. Im Benutzermodus ist dies nicht erlaubt typisch für Anwendungen. /Schn2009/ S. A/5 Grundlagen 7

22 Abbildung 2 - Betriebssystem mit VMI und Funktionsbibliotheken Beschreibung ausgewählter Virtualisierungslösungen Der Markt für Virtualisierungslösungen im Intel/AMD-Server-Umfeld wird von vsphere von VMware, XenServer von Citrix und Hyper-V von Microsoft dominiert, weswegen diese drei Produkte im Rahmen dieser Diplomarbeit betrachtet werden sollen. /Wieh2012/ VMware vsphere Das Unternehmen VMware, Inc. bietet mehrere Virtualisierungsprodukte an, wie z. B. VMware Workstation und VMware Player für den Einsatz durch private Endanwender sowie VMware vsphere (früher VMware ESX Server und ESXi Server) zur professionellen Servervirtualisierung. Die wichtigsten Komponenten von VMware vsphere sind der Typ-1-Hypervisor VMware ESXi, der VMware vcenter Server und der VMware vcenter Client. vsphere bietet die Möglichkeit, mehrere Hosts mit jeweils mehreren virtuellen Maschinen zu Clustern zusammenzufassen und gemeinsam mit zentralen Storages und Netzwerken zu Datencentern zu konsolidieren. Der vcenter Server ist dann die zentrale Verwaltungsstelle für alle virtuelle Maschinen, Hosts, Cluster und Datencenter. Mit Hilfe des vcenter Servers können die vorhandenen Ressourcen flexibel den virtuellen Maschinen zugeordnet werden oder auch Maschinen von einem Host auf den anderen verschoben werden (vmotion, z. B. zur Installation von Updates auf einem Hostsystem). Durch den vsphere vcenter Client ist es schließlich möglich, von jedem Windows-PC eine Verbindung zum vcenter Server aufzubauen und das Datencenter zu administrieren. /VMwa2011/ S. 12 ff. Die CPUs der Hosts müssen hardwareseitig Virtualisierung und Data Execution Prevention (DEP) unterstützen. DEP soll verhindern, dass beliebige Daten als lauffähiger Code interpretiert und als Programm ausgeführt werden. Bei Intel-Prozessoren wird das durch das XD-Bit (execute Disable), bei AMD-Prozessoren durch das NX-Bit (No execute) in den Speicherseitentabellen gesteuert. Eine Vielzahl von Betriebssystemen können als Gäste auf VMware vsphere laufen, z. B. Apples MacOS, mehrere Linux-Distributionen und verschiedenste Versionen von Micro- 8 Grundlagen

23 softs Windows. Details dazu liefert die Compatibility Guide 7 im Internet. Bereits beim Erstellen einer neuen virtuellen Maschine muss das zukünftige Gastbetriebssystem ausgewählt werden, damit passende Rahmenbedingungen für die Installation vorgesehen werden können Citrix XenServer Das Servervirtualisierungsprodukt von Citrix Systems, Inc. ist der XenServer, der neben den kommerziell vertriebenen Vollversionen (Advanced, Enterprise und Platinum) auch in einer kostenfreien Variante (Free Edition) mit eingeschränktem Funktionsumfang zur Verfügung steht. Der darin enthaltene Typ-1-Hypervisor Xen stammt ursprünglich von der Universität Cambridge und wird heute von Citrix weiterentwickelt. XenServer bietet ähnlich wie VMware vsphere die Möglichkeit, mehrere Hosts zu Serverpools ( resource pool ) zu konsolidieren und die Ressourcen dieses Pools den virtuellen Maschinen variabel zuzuordnen sowie die Maschinen zwischen den Hosts zu verschieben (XenMotion). Die Administration eines einzelnen Hosts oder auch eines Serverpools erfolgt mittels des XenCenters, einer Software die auf einem beliebigen Windows-PC installiert werden kann, oder des XenServer Command Line Interfaces. Bei den Host-CPUs ist ebenfalls Hardwareunterstützung für die Virtualisierung erforderlich, nicht aber die Data Execution Prevention. /Citr2012/ S. 5 XenServer unterstützt nur Windows- und Linux-Gastbetriebssysteme, diese sind in den XenServer Tech Specs 8 aufgelistet. Im Lieferumfang von XenServer sind ähnlich wie bei vsphere sogenannte Templates für virtuelle Maschinen enthalten, in denen bestimmte Parametrierungen der virtuellen Hardware für das zu installierende Betriebssystem voreingestellt sind. Erwähnenswert dabei ist, dass sich darunter auch solche befinden, die speziell für den Betrieb von XenApp-Servern vorbereitet sind. /Citr2011a/ S. 8 Als Ergänzung zur Virtualisierung mit XenServer bietet sich außerdem das Produkt Citrix Provisioning Server an, womit sich komplett konfigurierte Serverimages auf virtuelle (aber auch physische) Maschinen streamen lassen. Das gesamte Serversetup (Betriebssystem, Anwendungen und Konfigurationen) wird beim Booten vom Provisioning Server geladen und gestartet. Damit lässt sich sehr rasch eine (theoretisch) unbegrenzte Anzahl von exakt gleichen Servern ausrollen, allerdings benötigt man dazu einen zusätzlichen Server (bzw. aus Sicherheitsüberlegungen heraus mindestens zwei) und hochwertige Netzwerkverbindungen von diesem Provisioningserver zu allen Zielmaschinen. 7 VMware Compatibility Guide: - verfügbar am , 20:00 Uhr 8 XenServer Tech Specs Supported guest operating systems: - verfügbar am , 19:00 Uhr Grundlagen 9

24 Microsoft Hyper-V Hyper-V ist eine in Microsoft Windows Server 2008 R2 Standard, Enterprise und Datacenter enthaltene Serverrolle, die entweder bei der Erstkonfiguration oder über den Server-Manager installiert werden kann (sowohl in Vollinstallationen als auch in Server Core-Installationen). Dies legt den Verdacht nahe, bei Hyper-V handle es sich um einen Typ-2-Hypervisor, da es anscheinend auf einem bestehenden Betriebssystem aufsetzt. Tatsächlich ist Hyper-V aber ebenfalls ein Typ-1-Hypervisor, der direkt auf der Hardware läuft und das ursprünglich bestehende Betriebssystem in eine sogenannte Parentpartition umwandelt (in dieser speziellen Partition muss immer eine 64-Bit-x64-Version von Windows Server 2008 R2 laufen). Die Aktivierung der Hyper-V-Rolle installiert den Hypervisor, der nach einem notwendigen Neustart die Kontrolle über die Hardware übernimmt. Dadurch verändert sich die Funktion der ehemals physikalischen Installation von Windows Server 2008 R2 diese Parentpartition soll daher z. B. keine anderen Dienste wie beispielsweise Fileserver oder Domaincontroller ausführen. Die weiteren virtuellen Maschinen werden aus Sicht des Hypervisors zu sogenannten Childpartitions. Die Parentpartition beinhaltet den Virtualization Service Provider und verwaltet die Childpartitions, die über ihre Virtualization Service Customers und den sogenannten VMBus Zugriffe auf virtuelle Geräte anfordern. /Tier2011/ S ff. Auch mit Hyper-V besteht die Möglichkeit, mehrere Hosts zusammenzufassen, hier Cluster genannt. Die CPU des Hostsystems muss nicht nur Virtualisierung unterstützen, sondern auch die Data Execution Prevention. Hyper-V bietet sich als Plattform für Windows-Betriebssysteme sowie die Linux- Distributionen von SUSE und Red Hat an. Diese werden durch ein Integrationsdienste genanntes Softwarepaket unterstützt. Eine detaillierte Auflistung findet man bei Microsoft TechNet Anwendungsbereitstellung mit XenApp von Citrix Citrix XenApp ist das bekannteste Produkt von Citrix (frühere Namen dafür waren Citrix Metaframe und Citrix Presentation Server) und bietet die Möglichkeit, Anwendungen, die auf einem oder mehreren Server installiert sind, Benutzern an den verschiedensten Endgeräten zur Verfügung zu stellen. Die aktuelle Version ist Citrix XenApp 6.5 für Windows Server 2008 R2. Das dazu verwendete ICA-Protokoll (ICA = Independent Computing Architecture) setzt die Microsoft Terminal Services voraus, ist also kein Ersatz sondern eine Erweiterung 9 About Virtual Machines and Guest Operating Systems: - verfügbar am , 20:00 Uhr 10 Grundlagen

25 derselben. Daher sind für den Betrieb neben den XenApp- auch Remote-Desktop- Lizenzen in ausreichender Anzahl erforderlich Varianten der Bereitstellung XenApp kann den Endanwendern Serverdesktops oder einzelne Anwendungen zur Verfügung stellen und bietet dazu mehrere Möglichkeiten: /Citr2011b/ S. 61 a) auf dem Server installiert b) zum Server gestreamt c) zum Desktop gestreamt d) Dual-Mode-Bereitstellung Bei Variante a) werden die Anwendungen auf den Servern installiert, auf denen die Verarbeitung stattfindet und der Zugriff erfolgt jeweils von diesem Server aus. Die Anwendungen laufen vollständig am XenApp-Server und werden dort auch zentral verwaltet, den Endgeräten werden nur die Ergebnisse über den ICA-Client oder den Citrix Receiver präsentiert diese Methode ist daher für Endgeräte mit geringer Hardwareausstattung, insbesondere NCs, geeignet und stellt die ursprüngliche Betriebsweise zur Anwendungsbereitstellung dar. Dazu müssen aber die XenApp-Server entsprechend leistungsfähig sein und die Endgeräte eine funktionierende Netzwerkverbindung zu den Servern haben. Variante b) vereinfacht die Administration der Anwendungen, indem diese nicht wie in a) auf jedem Server in der Farm installiert werden müssen, sondern nur mehr in einem Profil verpackt auf einem zentralen AppHub (das kann ein File- oder Webserver sein, aber keiner der produktiven XenApp-Server). Wird eine Anwendung von einem Benutzer aufgerufen, wird das Profil vom AppHub zu dem Server, der die Sitzung dieses Benutzers hostet, gestreamt und die Verarbeitung dort gestartet. Daher müssen genauso wie bei Variante a) die Endgeräte eine Verbindung zu den XenApp-Servern haben, diese mit ausreichend Ressourcen ausgestattet sein und außerdem eine permanente Verbindung zum AppHub besitzen. Variante c) verwendet ebenfalls den AppHub, allerdings werden die aufgerufenen Anwendungen nicht zu einem XenApp-Server gestreamt, sondern direkt auf das Endgerät. Die Anwendung werden noch immer zentral in Profilen verwaltet, die Ausführung erfolgt aber auf individuellen Clients, die daher dementsprechende Hardware benötigen diese Methode ist nicht für NCs geeignet. Sehr ressourcenintensive Anwendungen (z. B. 3D- Konstruktionen oder Filmschnitt) laufen aber eventuell auf leistungsfähigen Endgeräten besser als auf XenApp-Servern, deren Performance man sich in der Regel immer mit anderen Benutzern teilen muss. Durch das Speichern der Anwendungen auf den Endge- 10 Eine Reihe von Lizenzen war bei uns aus dem bisherigen Citrix-Betrieb vorhanden, wir mussten lediglich einige Lizenzen zukaufen bzw. neue Subskriptionen erwerben. Grundlagen 11

26 räten können diese auch zur Verfügung stehen, wenn keine Netzwerkverbindung zum AppHub besteht (sogenannter Offlinezugriff ). Schließlich bietet Variante d) eine Kombination aus Streaming und Ausführung der Anwendung auf einem XenApp-Server. XenApp versucht zuerst, die Anwendung auf das Endgerät zu streamen und führt sie bei nicht Nichtunterstützung durch das Endgerät auf dem XenApp-Server aus. Dadurch können in einem gemeinsamen XenApp-Umfeld Endgeräte betrieben werden, die Anwendungen lokal ausführen können (PCs, Notebooks) und solche, die dies nicht können, wie z. B. NCs oder Handheld-Geräte Hinweise zur Lizenzierung von XenApp In jeder Citrix-Umgebung ist ein Lizenzserver einzurichten, auf dem alle erworbenen Citrix-Lizenzen (XenApp, XenDesktop, XenServer) in Lizenzdateien zentral hinterlegt werden. Der Lizenzserver kann auf einem eigenen Server oder zusammen mit anderen Citrix-(Management)Komponenten installiert werden. Geräte, Programme oder Benutzer, die eine Lizenz benötigen, fragen beim Lizenzserver nach einer solchen an und bekommen sie zugeteilt, solange noch frei verfügbare Lizenzen vorhanden sind. Wird die Lizenz nicht mehr benötigt, erfolgt eine entsprechende Meldung an den Lizenzserver, der sie daraufhin einem anderen Gerät/Programm/Benutzer zuteilen kann. XenApp wird in vier sogenannten Editionen mit unterschiedlichen Funktionsumfängen angeboten Fundamentals, Advanced, Enterprise und Platinum; die Lizenzierung erfolgt nach der Anzahl der gleichzeitig zugreifenden Benutzer (concurrent user). Für Benutzer von XenApp-Lizenzen bietet Citrix seit 2011 die Möglichkeit an, im Rahmen des sogenannten Trade-Up -Programms 11 XenDesktop-Lizenzen zu günstigen Konditionen erwerben zu können. XenDesktop ist eine Desktopvirtualisierungssoftware (VDI = Virtual Desktop Infrastructure) und stellt laut eigenen Aussagen die Topproduktlinie von Citrix dar XenDesktop-Lizenzen beinhalten daher auch XenApp- und XenServer-Lizenzen, um den vollen Virtualisierungsbedarf eines Unternehmens abdecken zu können. 11 Trade-Up zu XenDesktop -Programm: - verfügbar am , 19:00 Uhr 12 Grundlagen

27 3.3.3 Ausgewählte Elemente einer XenApp-Serverfarm Eine XenApp-Farm benötigt neben den XenApp-Servern, auf denen die Anwendungen installiert sind bzw. den XenApp-Servern in Kombination mit den AppHubs, noch weitere (Management)Komponenten, von denen ich die wichtigsten hier beschreiben will Datenspeicher Jede Serverfarm benötigt einen Datenspeicher, aus dem die XenApp-Server eine Reihe von Konfigurationsinfos abfragen, dazu gehören beispielsweise: Farmkonfiguration Konfigurationen veröffentlichter Anwendungen und Desktops Serverkonfigurationen, Druckerkonfigurationen Citrix-Administrator-Konten Als Datenbank kann abhängig von der Farmgröße SQL Server Express oder SQL Server bzw. Oracle verwendet werden. Der Datenspeicher muss regelmäßig gesichert werden! Es gibt keine Hilfsmittel, den Datenspeicher von Grund auf neu herzustellen - verliert man ihn also und kann ihn nicht aus einer Sicherung wiederherstellen, muss die Farm neu installiert werden. /Citr2011b/ S Zonen und Datensammelpunkte Eine Zone ist eine konfigurierbare Zusammenfassung von XenApp-Servern. Jede Farm hat mindestens eine Zone und jeder Server muss in einer Zone sein. Wenn beim Setup nichts anderes angegeben wird, gehören alle Server der Farm zur Standardzone. In großen Firmennetzwerken mit Datenzentren in verschiedenen Ländern kann die Leistung verbessert werden, wenn Server regional in Zonen organisiert werden, ansonsten wird von Citrix empfohlen, so wenig Zonen wie möglich einzurichten. /Citr2011b/ S. 82 Jede Zone benötigt mindestens einen Datensammelpunkt. Das ist eine Datenbank im Arbeitsspeicher eines der Zonenserver, in der aktuelle Informationen über die Server wie Serverlast, Sitzungsstatus, verbundene Benutzer und Lizenzverwendung gespeichert werden. Bestehen in einer Farm mehrere Zonen, tauschen die Datensammelpunkte Informationen untereinander aus (sie sind Gateways zwischen den Zonen) und leiten sie an den Datenspeicher weiter. Datensammelpunkte werden anhand von definierten Prioritäten bei Datensammelpunktwahlen ermittelt oder als dezidierte Sammelpunkte festgelegt. Standardmäßig sind alle Server, die einer Farm beitreten so konfiguriert, dass sie bei Ausfall eines Zonendatensammelpunkts als Backup-Datensammelpunkte ausgewählt werden können. /Citr2011b/ S. 81 Grundlagen 13

28 Webinterface Das Webinterface ermöglicht es Benutzern, auf XenApp-Anwendungen über einen Webbrowser oder das Citrix Online-Plugin zuzugreifen. Damit ist es möglich, auch außerhalb der Firma, z. B. auf Dienstreisen, im gewohnten IT-Umfeld zu arbeiten. Diese Zugangsmöglichkeit muss allerdings sorgfältig abgesichert werden (z. B. mit dem Citrix Access Gateway). Abbildung 3 - Zugriff auf das Webinterface über den Internet Explorer AppCenter Das AppCenter ist ein Snap-In für die Microsoft Management Console (MMC), mit dem Server, Serverfarmen, Anwendungen und Desktops überwacht und administriert werden können. Weiters bietet es die Möglichkeit, das Load Balancing zu verwalten (indem z. B. dass Anmelden auf bestimmten XenApp-Servern verhindert wird), Probleme zu diagnostizieren und Hotfixinformationen für XenApp anzuzeigen. Das AppCenter ist in der Installation von XenApp inkludiert und damit auf jedem Xen- App-Server verfügbar, kann aber ebenso wie das XenCenter auf jedem beliebigen Windows-PC installiert werden. 14 Grundlagen

29 Abbildung 4 - Applikationsübersicht einer Farm im AppCenter 3.4 Speichersysteme In einem Verbund von mehreren Terminalservern muss es eine zentrale Stelle zur Speicherung der serverunabhängigen Daten geben. Mit serverunabhängig ist gemeint: erstellt beispielsweise ein Benutzer ein Dokument in einer Sitzung auf dem Server A, muss ihm dieses Dokument auch in einer neuen Sitzung am Server B zur Verfügung stehen es kann daher nicht auf der lokalen Festplatte des Servers A gespeichert werden, sondern muss sich in einem Massenspeicher befinden, der sowohl dem Server A als auch dem Server B zugänglich ist. Die zwei gängigen Verfahren dazu heißen NAS (Network Attached Storage) und SAN (Storage Area Network) Network Attached Storage Ein NAS ist ein an das bestehende LAN (Local Area Network) angeschlossener Computer mit eigenem Betriebssystem, der in der Regel mittels Standardnetzwerkprotokollen wie TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) mit den anderen Geräten im Netzwerk kommuniziert und diesen Massenspeicher anbietet. Ein NAS-Gerät stellt seine Ressourcen als Freigaben im LAN zur Verfügung. Es verwaltet sein Dateisystem selbst und überträgt die Daten dateibasiert, z. B. mit den Protokollen SMB (Server Message Block), CIFS (Common Internet File System) oder NFS (Network File System). Dadurch können unterschiedliche Clientbetriebssysteme wie Windows, Unix oder Linux auf die selben Dateien zugreifen. /Boro2002/ S. 980 Grundlagen 15

30 Die wichtigsten Vorteile eines NAS sind: Einfache Integration in bestehendes LAN Einfache Administration Hohe Skalierbarkeit Durch den zur Kommunikation mit dem anfordernden Gerät erforderlichen Overhead des TCP/IP-Protokolls und die Ethernet-Rahmengrößen sind NAS nicht sehr gut für Zugriffe von performancehungrigen Anwendungen (wie z. B. SQL-Server) geeignet. /Schm2009/ S. 3 Abbildung 5 - Prinzipskizze NAS Storage Area Network Unter einem SAN versteht man ein vom restlichen LAN getrenntes Netzwerk zur Anbindung von Plattensystemen (Disk-Arrays) und Tape-Libraries an einen oder mehrere Server. Im Gegensatz zur Punkt-zu-Punkt-Verbindung eines Direct Attached Storage (DAS, ein Server ein Speicher) bietet ein SAN die Möglichkeit, beliebig viele Server mit beliebig vielen Speichern zu verbinden. Die Server werden mit Host Bus Adapter (HBA) genannten Schnittstellenkarten an die SAN-Switches angebunden, an denen wiederum die Speichersysteme angeschlossen sind. Über die SAN-Infrastruktur ist Server-Server-, Server-Speicher- und Speicher-Speicher-Kommunikation möglich. Die Bezeichnung SAN sagt nichts über die zugrunde liegende Netzwerktechnologie aus: möglich sind z. B. Fibre Channel-SANs, IP-SANs (mit iscsi, Internet Small Computer System Interface) und diverse andere. /Bodd2007/ S. 90 In SANs erfolgt der Datenzugriff wie bei DAS blockbasiert, d. h. das Dateisystem wird durch den zugreifenden Rechner verwaltet, über Fibre Channel- oder SCSI-Protokolle. SANs virtualisieren die vorhandenen Plattensysteme, sodass sie nach außen wie eine 16 Grundlagen

31 große virtuelle Festplatte erscheinen, auf der den angeschlossenen Servern Partitionen (logische Einheiten) als Laufwerke zugewiesen werden. Die Größe dieser Partitionen ist variabel und lässt sich damit sich ändernden Speicherplatzbedarfen anpassen. Da sich eine Standardisierung im Bereich der SANs noch nicht vollkommen durchgesetzt hat, sind sie oft Single-Vendor-Lösungen, d. h. sämtliche Komponenten des Systems (SAN-Switch, Platten, ev. Managementsoftware) werden vom selben Hersteller bezogen. Vorteile eines SAN sind: Leicht erweiterbar (zusätzliche Platten im Plattensystem) Redundanz innerhalb des SAN möglich Sehr leistungsfähig durch blockweisen Zugriff und Trennung vom restlichen LAN Nachteilig sind die im Vergleich zu einem NAS höheren Anschaffungskosten und der große Installationsaufwand sowie der mit der Kapazität wachsende Administrationsaufwand (und damit erforderliches Fachwissen). /Schm2009/ S. 3 Abbildung 6 - Prinzipskizze SAN Grundlagen 17

32 Abschließend sei noch die Kombination aus NAS und SAN erwähnt. Bei entsprechender Hardwareausstattung eines NAS, d. h. besitzt es einen HBA, ist es möglich, dieses in ein SAN zu integrieren. Umgekehrt kann sich hinter einem NAS auch ein SAN verstecken, die Speicherorganisation innerhalb eines NAS ist für die zugreifenden Geräte nicht sichtbar. 18 Grundlagen

33 4 Diskussion der Lösungsansätze Die im Kapitel 3 Grundlagen beschriebenen Möglichkeiten zur Realisierung eines Rechenzentrums werden an dieser Stelle gegenübergestellt, um die für die Bedürfnisse der Eybl Austria GmbH am besten geeignete Lösung zu finden. 4.1 Servervirtualisierung Der erste große Schritt im Rahmen dieses Projektes ist die Entscheidung über den Einsatz von virtualisierten Servern. Virtualisierungs-Know-How ist in unserer IT-Abteilung zumindest teilweise bereits vorhanden, denn in der Vergangenheit wurden einige wenige Server (veraltete Hardware, veraltete Software beides mittlerweile ohne Wartung) mit Hilfe der kostenfreien Versionen von XenServer und VMware ESXi virtualisiert; dabei wurden aber die sich bietenden Möglichkeiten bei weitem nicht ausgenutzt. Diese Virtualisierungen dienten ausschließlich dazu, bestimmte Services weiterhin erbringen zu können ohne dem Risiko ausgesetzt zu sein, dass die alte Hardware plötzlich ausfällt und eine Neuinstallation nicht möglich ist Virtualisierung der XenApp-Server: ja oder nein? Wie in Kapitel 3.2 beschrieben, werden zur professionellen Virtualiserung von Servern vorrangig die Produkte VMware vsphere, Citrix XenServer und Microsoft Hyper-V eingesetzt. Keiner der drei Hersteller schließt in seinen Dokumentationen und Produktbeschreibungen die Virtualisierung von XenApp-Servern aus. Citrix selber gibt als Systemvoraussetzungen für die Installation von XenApp 6.5 lediglich folgende Spezifikationen an 12 : 64-Bit CPU (Intel Pentium, Intel Xeon mit Intel Extended Memory 64 Technology, AMD Opteron, AMD Athlon 64) Mindestens 512 MB RAM 3,2 GB Festplattenspeicher Betriebssystem Windows Server 2008 R2 mit oder ohne Service Pack 1 In den Produktinformationen findet man keine Empfehlungen oder Vorschriften, XenApp-Server nicht auf virtuellen Maschinen zu installieren. Im Gegenteil: Recherchen im Internet liefern eine große Anzahl von Forumsbeiträgen, Knowledge-Base- 12 System Requirements for XenApp 6.5: - verfügbar am , 19:00 Uhr Diskussion der Lösungsansätze 19

34 Artikeln und Blog-Einträgen über virtualisierte XenApp-Server mit durchwegs positiven Ergebnissen. Zusammen mit den in der Einleitung von Kapitel 3.2 angeführten Vorteilen der Virtualisierung von Servern, besonders dem Einsparungspotenzial durch bessere Nutzung der Hardware-Ressourcen, wird die folgende Entscheidung getroffen: Die XenApp-Server werden auf virtuellen Maschinen installiert Gegenüberstellung der Virtualisierungslösungen Nach der grundsätzlichen Entscheidung, die XenApp-Server mit Hilfe von virtualisierten Maschinen zu realisieren, muss als nächster Schritt die Auswahl der Virtualisierungssoftware getroffen werden. Dazu werden die drei Produkte in mehreren Kategorien gegenübergestellt Leistungsfähigkeit Jeder der drei Hersteller führt in seinen Produktdokumentationen naturgemäß Tests und Benchmarks an, die sein Produkt als das relativ beste zur Servervirtualisierung ausweisen. Neutrale direkte Leistungsvergleiche sind nahezu gar nicht zu finden, da VMware in der EULA-Lizenzvereinbarung unter anderem den Vergleich von VMware-Produkten mit anderen Virtualisierungslösungen dezidiert verbietet. Die Suche nach einer unabhängigen Beurteilung der drei Kandidaten lieferte das Project VRC (virtual reality check) 13 zu Tage, ein Projekt, das zwei IT-Firmen aus den Niederlanden ins Leben gerufen haben, um Virtualisierungsansätze zu vergleichen. In /VRC_2010/ S. 28 ff. werden VMware vsphere 4.0, Citrix XenServer 5.5 und Microsoft Hyper-V 2.0 bei der Virtualisierung von 32- und 64-Bit- Terminalservern verglichen. Je nach Konfiguration der virtuellen Maschinen (Anzahl der virtuellen CPUs) unterscheiden sich die Testergebnisse der Login VSI Benchmark minimal, bei den 64-Bit-Terminalservern liegen aber immer XenServer und Hyper-V gleichauf vor vsphere. Obwohl alle drei Plattformen mittlerweile in neuen Versionen verfügbar sind (vsphere 5, XenServer 6 und Hyper-V in Windows Server 2008 R2), lässt sich doch folgender Schluss ziehen: es gibt keine wirklichen Ausreisser, viel hängt von der Konfiguration der virtuellen Maschinen im Verhältnis zur physisch vorhandenen Hardware ab. Darüber hinaus liefert der VRC-Vergleich folgendes interessantes Detail zur Xen- App-Performance zu Tage: zumindest bei Windows 2003 als Betriebssystem der XenApp-Maschinen liefert die XenServer-Einstellung Optimierung für XenApp bei 13 Welcome to Project VRC verfügbar am , 11:00 Uhr 20 Diskussion der Lösungsansätze

35 neueren Intel-Prozessoren (ab der Nehalem-Architektur 2010) keinen nennenswerten Leistungsgewinn. /VRC_2011/ S Managementmöglichkeiten Alle drei Kandidaten bieten die Möglichkeit, die Hosts und virtuellen Maschinen über eine zentrale grafische Oberfläche zu verwalten. Dabei können sowohl die Hosts verwaltet werden (z. B. gesteuertes Ausrollen von Updates des Hypervisors) als auch die virtuellen Maschinen konfiguriert (z. B. zusätzliche Netzwerkverbindungen durch Hinzufügen von virtuellen Netzwerkkarten) oder hoch- bzw. niedergefahren werden. Außerdem ist es bei allen Virtualisierungslösungen möglich, virtuelle Maschinen während des Betriebs zwischen den Hosts zu verschieben und Snapshots der Maschinen zu erstellen und zu verwalten. Die Benennungen der Funktionen sowie die Gestaltung der grafischen Oberfläche ist herstellerabhängig verschieden, gibt einem Anwender mit Erfahrung aber keine Rätsel auf. Die Wahl der besten Managementoberfläche wird je nach den bisherigen Gewohnheiten und Erfahrungen des Anwenders immer subjektiv bleiben Kosten Findet man nicht mit den kostenfrei verfügbaren Basisversionen das Auslangen, sind die (Lizenz-)Kosten ein nicht unwesentlicher Entscheidungsfaktor. Dabei ist zu berücksichtigen, dass für die XenApp-Server in jedem Fall Betriebssystem-, Remote Desktop- und XenApp-Lizenzen erforderlich sind. vsphere wird pro Prozessor des Hostsystems lizenziert und bietet je nach Lizenztyp verschiedene Möglichkeiten, den virtuellen Maschinen sogenannten virtuellen RAM zuzuordnen (von 32 bis 96 GB). VMware bietet mehrere Pakete (Kits) an, die sich durch den Funktionsumfang unterscheiden aber jedenfalls das vcenter (siehe Kapitel ) enthalten. Kostenpflichtige Lizenzen für XenServer sind in drei Varianten mit unterschiedlichen Funktionsumfängen erhältlich. Die Lizenzierung erfolgt im Gegensatz zu VMware pro Hostsystem. Nachdem die Eybl Austria GmbH XenApp-Lizenzen nachkaufen muss, bietet sich im Rahmen des Trade-Up -Programms die Möglichkeit, XenServer-Lizenzen nahezu kostenneutral zu erwerben (siehe Kapitel 3.3.2). Microsofts Hyper-V ist als Serverrolle in Windows Server 2008 R2 enthalten. Es fallen somit keine direkten Kosten für die Virtualisierung an, lediglich die Wahl einer höherwertigen Windows Server-Edition bedeutet höhere Investitionen. In der Standard-Version darf Windows Server 2008 R2 einmal als Virtualisierungsplattform (und zwar ausschließlich, siehe Kapitel ) und einmal auf der darauf erstellten virtuellen Maschine als Betriebssystem installiert werden. In der Enterprise-Version darf es auf vier und in der Datacenter-Edition auf unbegrenzt vielen virtuellen Maschinen installiert werden. Die Lizenzierung erfolgt damit ebenfalls pro Hostsystem. Diskussion der Lösungsansätze 21

36 Stabilität des Herstellers Das Produktportfolio von VMware, Inc. beschränkt sich im Wesentlichen auf verschiedene Varianten von Virtualisierungssoftware, wobei VMware in diesem Bereich laut eigenen Aussagen Marktführer ist. Mangels anderer Produkte wird VMware von eventuell steigenden Marktanteilen von Citrix bzw. dem Eindringen von Microsoft in den Markt für professionelle Servervirtualisierung direkt getroffen. Mit Beteiligungen an deren Softwarefirmen wie z. B. Zimbra (Entwickler des -Programms Zimbra Collaboration Suite) versucht VMware, diese Schwäche zu kompensieren. Citrix Systems, Inc. hat sich vom Entwickler von Applikationsserversoftware (Citrix Metaframe für Windows NT 4.0) zum Lösungsanbieter in vielen Bereichen entwickelt. Neben den Produkten XenApp und XenDesktop zur Anwendungs- bzw. Desktopvirtualisierung ist der XenServer erhältich. Dazu gibt es für Firmen-LANs NetScaler und BranchRepeater zur Optimierung des Netzwerkverkehrs und Citrix Access Gateway und Secure Gateway zum gesicherten Zugang zu Netzwerken über VPN. Citrix ist also in mehreren Sparten aufgestellt hat damit eine breite Geschäftsbasis. In der Produktpalette der Microsoft Corporation ist Hyper-V nur ein weiteres von vielen Puzzleteilchen und dient dem Bestreben, alles aus einer Hand anzubieten. Neben den bekannten Betriebssystemen und Anwendungsprogrammen (z. B. Office) bietet Microsoft auch Spielkonsolen und Hardware sowie Onlineservices an. Microsoft deckt also einen weiten Bereich des IT-Markts ab und ist in diesem Vergleich sicher der Hersteller mit dem stabilsten Ausblick Zusammenfassung Da die Hardwarevoraussetzungen bei allen drei Produkten im Prinzip gleich sind (mit Ausnahme der DEP, die aber ohnehin in allen modernen CPUs enthalten ist), werden diese in der Bewertung nicht berücksichtigt. Zu den bis jetzt angeführten Kriterien werden noch Soft-Facts hinzugefügt und dies alles dann in einer Tabelle gegenübergestellt. Zu den Soft-Facts zählen persönliche Erfahrungen mit dem Produkt (oder seinen Vorgängern), Vertrauen in die Kompetenz und Erfahrung des Herstellers bei Virtualisierungssoftware, sowie ein subjektiver Querschnitt über Fehlerberichte, Hilfeanfragen und FAQs aus Forumsbeiträgen, Supportseiten und Blog-Einträgen im Internet. Hauptsächlich aufgrund fehlender Erfahrungen und da dieses Produkt das jüngste am Markt und damit eventuell noch nicht frei von Kinderkrankheiten ist, schneidet Hyper-V in dieser Kategorie am schlechtesten ab. In der folgenden Tabelle steht 0 für den Durchschnitt, +1 für besser und -1 für schlechter als der Durchschnitt. Durch Aufsummieren ergibt sich eine Reihung der drei Kandidaten: 22 Diskussion der Lösungsansätze